一種復合輕質隔熱材料及其制備方法
【專利摘要】本發明提供了一種復合輕質隔熱材料及其制備方法。制備步驟如下：先將硅酸鋁纖維棉撕成小片，和水混合攪拌分散，過40目篩，去除渣球，反復3?5次后加入六鈦酸鉀晶須、硫酸鈣晶須和硅藻土，用磁力攪拌機攪拌，再依次加入聚合氯化鋁、β?環狀糊精、硅酸乙脂和聚丙烯酰胺，并不斷繼續攪拌，加入氣凝膠二氧化硅1?2份、亞硫酸鈉、乙二胺四乙酸二鈉、丙酸鈣、硅油、納米二氧化硅，繼續攪拌，直至靜止后達到完全絮凝，將絮凝漿料慢慢去除，經真空吸濾成型，最后經脫模后置于烘箱中烘干即得。本發明的復合輕質隔熱材料具有卓越的隔熱性能，其密度在305?306kg/m3之間，是一種輕質的高效隔熱材料。
【專利說明】
一種復合輕質隔熱材料及其制備方法
技術領域
[0001 ]本發明涉及材料領域，具體涉及一種復合輕質隔熱材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 隔熱材料一般是指疏松多孔、輕質且熱導率小的材料，由于其具有保溫隔熱、防火 和隔音等優點而被廣泛用于各行各業。我國雖然經濟發展十分迅速，但是能源短缺問題卻 愈發嚴重，最好的解決方法之一就是節能減耗，即減少熱量損失、提高能源利用率和減少能 源的浪費。如何實現節能減耗的辦法之一就是研究開發保溫隔熱材料，保溫隔熱材料能夠 有效的減少熱量損失、節約能源，同時還能保護環境，減少危害。隔熱材料主要分為多孔質 顆粒類隔熱材料、多孔纖維質隔熱材料、發泡類隔熱材料以及新興的納米孔隔熱材料。目 前，我國對隔熱材料性能的要求越來越高，需求量也在不斷增大，因此，研究開發高效輕質 的復合隔熱材料將具有廣闊的應用前景。
[0003]
【發明內容】
[0004] 要解決的技術問題:本發明的目的是提供一種復合輕質隔熱材料，具有卓越的隔 熱性能，其密度在305-306kg/m3之間，是一種輕質的高效隔熱材料。
[0005] 技術方案:一種復合輕質隔熱材料，由以下成分以重量份制備而成:六鈦酸鉀晶須 10-20份、硫酸鈣晶須2-5份、硅酸鋁纖維棉10-25份、硅藻土 0.5-1份、氣凝膠二氧化硅1-2 份、聚合氯化鋁1-3份、環狀糊精1-2份、硅酸乙脂0.5-1份、聚丙烯酰胺1-2份、亞硫酸鈉 0.1-0.3份、乙二胺四乙酸二鈉0.1-0.2份、丙酸鈣0.1-0.2份、硅油0.2-0.5份、納米二氧化 硅0 ? 2-0 ? 5份、水70-100份。
[0006] 進一步優選的，所述的一種復合輕質隔熱材料，由以下成分以重量份制備而成:六 鈦酸鉀晶須12-18份、硫酸鈣晶須3-4份、硅酸鋁纖維棉15-20份、硅藻土 0.6-0.9份、氣凝膠 二氧化硅1.3-1.8份、聚合氯化鋁1.5-2.5份、環狀糊精1.1-1.6份、硅酸乙脂0.6-0.9份、 聚丙烯酰胺1.2-1.8份、亞硫酸鈉0.15-0.25份、乙二胺四乙酸二鈉0.11-0.16份、丙酸鈣 0 ? 11 -0 ? 17份、硅油0 ? 3-0 ? 4份、納米二氧化硅0 ? 3-0 ? 4份、水80-90份。
[0007]上述復合輕質隔熱材料的制備方法包括以下步驟： 步驟1:將硅酸鋁纖維棉撕成小片，和水混合，用攪拌機在轉速80-120r/min下攪拌分散 10-30分鐘； 步驟2:過40目篩，去除渣球，反復3-5次； 步驟3:加入六鈦酸鉀晶須、硫酸|丐晶須和娃藻土，用磁力攪拌機在轉速60-90r/min下 攪拌； 步驟4:依次加入聚合氯化鋁、環狀糊精、硅酸乙脂和聚丙烯酰胺，并不斷繼續攪拌； 步驟5:加入剩余組分，繼續攪拌，直至靜止后達到完全絮凝； 步驟6:將絮凝漿料慢慢去除，經真空吸濾成型； 步驟7:脫模后置于烘箱中，在溫度80-110°C下烘干即得。
[0008] 進一步優選的，步驟1中轉速為90-110r/min，分散時間為15-25分鐘。
[0009] 進一步優選的，步驟2中反復4次。
[0010] 進一步優選的，步驟3中轉速為70_80r/min。
[0011] 進一步優選的，步驟7中溫度為90-100 °C。
[0012] 有益效果:本發明的復合輕質隔熱材料是一種新型隔熱材料，具有卓越的隔熱性 能，其熱導率在500°C下最低可至0.067W/(m ? K)，在800°C下最低可至0.076W/(m ? K)。其密 度在305-306kg/m3之間，是一種輕質的高效隔熱材料。
[0013]
【具體實施方式】
[0014] 實施例1 一種復合輕質隔熱材料，由以下成分以重量份制備而成:六鈦酸鉀晶須10份、硫酸鈣晶 須2份、硅酸鋁纖維棉10份、硅藻土 0.5份、氣凝膠二氧化硅1份、聚合氯化鋁1份、環狀糊精 1份、硅酸乙脂0.5份、聚丙烯酰胺1份、亞硫酸鈉0.1份、乙二胺四乙酸二鈉0.1份、丙酸鈣0.1 份、硅油0.2份、納米二氧化硅0.2份、水70份。
[0015] 上述復合輕質隔熱材料的制備方法為:先將硅酸鋁纖維棉撕成小片，和水混合，用 攪拌機在轉速80r/min下攪拌分散10分鐘，過40目篩，去除渣球，反復3次后加入六鈦酸鉀晶 須、硫酸鈣晶須和硅藻土，用磁力攪拌機在轉速60r/min下攪拌，再依次加入聚合氯化鋁、0-環狀糊精、硅酸乙脂和聚丙烯酰胺，并不斷繼續攪拌，加入剩余組分，繼續攪拌，直至靜止后 達到完全絮凝，將絮凝漿料慢慢去除，經真空吸濾成型，最后經脫模后置于烘箱中，在溫度 80°C下烘干即得。
[0016] 實施例2 一種復合輕質隔熱材料，由以下成分以重量份制備而成:六鈦酸鉀晶須12份、硫酸鈣晶 須3份、硅酸鋁纖維棉15份、硅藻土 0.6份、氣凝膠二氧化硅1.3份、聚合氯化鋁1.5份、環狀 糊精1.1份、硅酸乙脂0.6份、聚丙烯酰胺1.2份、亞硫酸鈉0.15份、乙二胺四乙酸二鈉0.11 份、丙酸鈣0.11份、硅油0.3份、納米二氧化硅0.3份、水80份。
[0017] 上述復合輕質隔熱材料的制備方法為:先將硅酸鋁纖維棉撕成小片，和水混合，用 攪拌機在轉速90r/min下攪拌分散15分鐘，過40目篩，去除渣球，反復4次后加入六鈦酸鉀晶 須、硫酸鈣晶須和硅藻土，用磁力攪拌機在轉速70r/min下攪拌，再依次加入聚合氯化鋁、0-環狀糊精、硅酸乙脂和聚丙烯酰胺，并不斷繼續攪拌，加入剩余組分，繼續攪拌，直至靜止后 達到完全絮凝，將絮凝漿料慢慢去除，經真空吸濾成型，最后經脫模后置于烘箱中，在溫度 90°C下烘干即得。
[0018] 實施例3 一種復合輕質隔熱材料，由以下成分以重量份制備而成:六鈦酸鉀晶須15份、硫酸鈣晶 須3.5份、硅酸鋁纖維棉17.5份、硅藻土 0.75份、氣凝膠二氧化硅1.5份、聚合氯化鋁2份、0-環狀糊精1.5份、硅酸乙脂0.75份、聚丙烯酰胺1.5份、亞硫酸鈉0.2份、乙二胺四乙酸二鈉 〇. 15份、丙酸鈣0.15份、硅油0.35份、納米二氧化硅0.35份、水85份。
[0019] 上述復合輕質隔熱材料的制備方法為:先將硅酸鋁纖維棉撕成小片，和水混合，用 攪拌機在轉速lOOr/min下攪拌分散20分鐘，過40目篩，去除渣球，反復4次后加入六鈦酸鉀 晶須、硫酸鈣晶須和硅藻土，用磁力攪拌機在轉速75r/min下攪拌，再依次加入聚合氯化鋁、 環狀糊精、硅酸乙脂和聚丙烯酰胺，并不斷繼續攪拌，加入剩余組分，繼續攪拌，直至靜止 后達到完全絮凝，將絮凝漿料慢慢去除，經真空吸濾成型，最后經脫模后置于烘箱中，在溫 度95°C下烘干即得。
[0020] 實施例4 一種復合輕質隔熱材料，由以下成分以重量份制備而成:六鈦酸鉀晶須18份、硫酸鈣晶 須4份、硅酸鋁纖維棉20份、硅藻土 0.9份、氣凝膠二氧化硅1.8份、聚合氯化鋁2.5份、環狀 糊精1.6份、硅酸乙脂0.9份、聚丙烯酰胺1.8份、亞硫酸鈉0.25份、乙二胺四乙酸二鈉0.16 份、丙酸鈣〇. 17份、硅油0.4份、納米二氧化硅0.4份、水90份。
[0021] 上述復合輕質隔熱材料的制備方法為:先將硅酸鋁纖維棉撕成小片，和水混合，用 攪拌機在轉速1 l〇r/min下攪拌分散25分鐘，過40目篩，去除渣球，反復4次后加入六鈦酸鉀 晶須、硫酸鈣晶須和硅藻土，用磁力攪拌機在轉速80r/min下攪拌，再依次加入聚合氯化鋁、 環狀糊精、硅酸乙脂和聚丙烯酰胺，并不斷繼續攪拌，加入剩余組分，繼續攪拌，直至靜止 后達到完全絮凝，將絮凝漿料慢慢去除，經真空吸濾成型，最后經脫模后置于烘箱中，在溫 度100°C下烘干即得。
[0022] 實施例5 一種復合輕質隔熱材料，由以下成分以重量份制備而成:六鈦酸鉀晶須20份、硫酸鈣晶 須5份、硅酸鋁纖維棉25份、硅藻土 1份、氣凝膠二氧化硅2份、聚合氯化鋁3份、環狀糊精2 份、硅酸乙脂1份、聚丙烯酰胺2份、亞硫酸鈉0.3份、乙二胺四乙酸二鈉0.2份、丙酸鈣0.2份、 硅油0.5份、納米二氧化硅0.5份、水100份。
[0023] 上述復合輕質隔熱材料的制備方法為:先將硅酸鋁纖維棉撕成小片，和水混合，用 攪拌機在轉速120r/min下攪拌分散30分鐘，過40目篩，去除渣球，反復5次后加入六鈦酸鉀 晶須、硫酸鈣晶須和硅藻土，用磁力攪拌機在轉速90r/min下攪拌，再依次加入聚合氯化鋁、 環狀糊精、硅酸乙脂和聚丙烯酰胺，并不斷繼續攪拌，加入剩余組分，繼續攪拌，直至靜止 后達到完全絮凝，將絮凝漿料慢慢去除，經真空吸濾成型，最后經脫模后置于烘箱中，在溫 度110°C下烘干即得。
[0024] 對比例1 本實施例與實施例5的區別在于以六鈦酸鉀晶須代替硫酸鈣晶須。具體地說是： 一種復合輕質隔熱材料，由以下成分以重量份制備而成:六鈦酸鉀晶須25份、硅酸鋁纖 維棉25份、硅藻土 1份、氣凝膠二氧化硅2份、聚合氯化鋁3份、環狀糊精2份、硅酸乙脂1份、 聚丙烯酰胺2份、亞硫酸鈉0.3份、乙二胺四乙酸二鈉0.2份、丙酸鈣0.2份、硅油0.5份、納米 二氧化硅0.5份、水100份。
[0025] 上述復合輕質隔熱材料的制備方法為:先將硅酸鋁纖維棉撕成小片，和水混合，用 攪拌機在轉速120r/min下攪拌分散30分鐘，過40目篩，去除渣球，反復5次后加入六鈦酸鉀 晶須和硅藻土，用磁力攪拌機在轉速90r/min下攪拌，再依次加入聚合氯化鋁、環狀糊精、 硅酸乙脂和聚丙烯酰胺，并不斷繼續攪拌，加入剩余組分，繼續攪拌，直至靜止后達到完全 絮凝，將絮凝漿料慢慢去除，經真空吸濾成型，最后經脫模后置于烘箱中，在溫度ll〇°C下烘 干即得。
[0026] 對比例2 本實施例與實施例5的區別在于不含有環狀糊精和硅酸乙脂。具體地說是： 一種復合輕質隔熱材料，由以下成分以重量份制備而成:六鈦酸鉀晶須20份、硫酸鈣晶 須5份、硅酸鋁纖維棉25份、硅藻土 1份、氣凝膠二氧化硅2份、聚合氯化鋁3份、聚丙烯酰胺2 份、亞硫酸鈉0.3份、乙二胺四乙酸二鈉0.2份、丙酸鈣0.2份、硅油0.5份、納米二氧化硅0.5 份、水100份。
[0027] 上述復合輕質隔熱材料的制備方法為:先將硅酸鋁纖維棉撕成小片，和水混合，用 攪拌機在轉速120r/min下攪拌分散30分鐘，過40目篩，去除渣球，反復5次后加入六鈦酸鉀 晶須、硫酸鈣晶須和硅藻土，用磁力攪拌機在轉速90r/min下攪拌，再依次加入聚合氯化鋁 和聚丙烯酰胺，并不斷繼續攪拌，加入剩余組分，繼續攪拌，直至靜止后達到完全絮凝，將絮 凝漿料慢慢去除，經真空吸濾成型，最后經脫模后置于烘箱中，在溫度ll〇°C下烘干即得。
[0028] 本發明材料的各性能指標如下表所示，我們可以看大本發明具有卓越的隔熱性 能，其熱導率在500°C下最低可至0.067W/(m ? K)，在800°C下最低可至0.076W/(m ? K)。其密 度在305-306kg/m3之間，是一種輕質的高效隔熱材料。
[0029] 表1復合輕質隔熱材料的性能指標
【主權項】
1. 一種復合輕質隔熱材料，其特征在于：由以下成分以重量份制備而成:六鈦酸鉀晶須 10-20份、硫酸鈣晶須2-5份、硅酸鋁纖維棉10-25份、硅藻土 0.5-1份、氣凝膠二氧化硅1-2 份、聚合氯化鋁1-3份、β-環狀糊精1-2份、硅酸乙脂0.5-1份、聚丙烯酰胺1-2份、亞硫酸鈉 0.1-0.3份、乙二胺四乙酸二鈉0.1-0.2份、丙酸鈣0.1-0.2份、硅油0.2-0.5份、納米二氧化 硅0 · 2-0.5份、水70-100份。2. 根據權利要求1所述的一種復合輕質隔熱材料，其特征在于：由以下成分以重量份制 備而成:六鈦酸鉀晶須12-18份、硫酸鈣晶須3-4份、硅酸鋁纖維棉15-20份、硅藻土0.6-0.9 份、氣凝膠二氧化硅1.3-1.8份、聚合氯化鋁1.5-2.5份、β-環狀糊精1.1-1.6份、硅酸乙脂 0.6-0.9份、聚丙烯酰胺1.2-1.8份、亞硫酸鈉0.15-0.25份、乙二胺四乙酸二鈉0.11-0.16 份、丙酸鈣〇. 11 . 17份、硅油0.3-0.4份、納米二氧化硅0.3-0.4份、水80-90份。3. 權利要求1至2任一項所述的一種復合輕質隔熱材料的制備方法，其特征在于:包括 以下步驟： 步驟1:將硅酸鋁纖維棉撕成小片，和水混合，用攪拌機在轉速80-120r/min下攪拌分散 10-30分鐘； 步驟2:過40目篩，去除渣球，反復3-5次； 步驟3:加入六鈦酸鉀晶須、硫酸|丐晶須和娃藻土，用磁力攪拌機在轉速60-90r/min下 攪拌； 步驟4:依次加入聚合氯化鋁、β-環狀糊精、硅酸乙脂和聚丙烯酰胺，并不斷繼續攪拌； 步驟5:加入剩余組分，繼續攪拌，直至靜止后達到完全絮凝； 步驟6:將絮凝漿料慢慢去除，經真空吸濾成型； 步驟7:脫模后置于烘箱中，在溫度80-110°C下烘干即得。4. 根據權利要求4所述的一種復合輕質隔熱材料的制備方法，其特征在于:所述步驟1 中轉速為90-110r/min，分散時間為15-25分鐘。5. 根據權利要求3所述的一種復合輕質隔熱材料的制備方法，其特征在于:所述步驟2 中反復4次。6. 根據權利要求3所述的一種復合輕質隔熱材料的制備方法，其特征在于:所述步驟3 中轉速為70_80r/min。7. 根據權利要求3所述的一種復合輕質隔熱材料的制備方法，其特征在于:所述步驟7 中溫度為90_100°C。
【文檔編號】C04B111/40GK105967635SQ201610295261
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月6日
【發明人】陳昌
【申請人】陳昌